Question

Se mide la cantidad de agua que sale de una manguera y se encuentra que una cubeta de 20 Litros se llena en 20 segundos:

a) Calcula el volumen de la cubeta en metros cúbicos (1 m3 = 1000 L). Primero desarrolla detalladamente la conversión.


b) Calcula cuántos metros cúbicos salen por la manguera cada segundo. Desarrolla y escribe las operaciones que estás realizando para llegar al cálculo.


El cálculo anterior es el gasto (G=v*A) que fluye por la manguera.

Considera que la manguera tiene un radio interior de 9mm (9x10-3m).

c) Calcula el área de una sección transversal de la manguera.


A=π*r2 =

d) Utilizando la expresión del gasto, calcula la velocidad con que el agua sale de la manguera.


De G=v*A; tenemos que:

e) Ahora, le pones un dedo en la salida del agua y dejas cubierta la mitad de dicha salida ¿qué área tendrá ahora la salida? Desarrolla la expresión y el resultado.


f) Calcula la nueva velocidad de salida del agua (comprenderás por qué es tan divertido poner el dedo en la salida de las mangueras)


v=G/A =

Finalmente, escribe una reflexión en la que respondas lo siguiente: ¿Cuál principio o principios utilizaste para responder la actividad (Arquímedes, Pascal, Bernoulli y Torricelli)? Explica de manera general el procedimiento que llevaste a cabo para responderla.

Answer 1

RESOLUCIÓN.

Datos:

V = 20 litros

t = 20 s

a) V = 20 litros (1 m³ / 1000 litros) = 0.020 m³

b) G = V / t

 

G = 0.020 m³ / 20 s = 1 exp -3 m³ / s

c) r = 9 mm = 9 exp10-3 m 

A = π r² = π ( 9 exp10-3 m)² = 2.5446 exp -4 m² 

d) G = v A 

v = G / A =  1 exp 10 -3 m³ / s / 2.5446 exp -4 m² = 3.92 m / s

e) Si el Área se reduce a la mitad:

Anueva = A / 2 = 2.5446 exp -4 m²  / 2  = 1.2723 exp -4 m²

f) v = G / A = 1 exp 10 -3 m³ / s / 1.2723 exp 10 -4 m² =7.859 m / s